JP2019012875A - 無線機器の設置位置決定装置、無線機器の設置位置決定方法及び無線機器の設置位置決定プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】受信強度の算出精度を向上する。【解決手段】処理部１２は、送信機及び送信機が送信する電波を受信する受信機に関するデバイス情報と、送信機及び受信機による送受信が行われる環境に関する環境情報と、を記憶部１１から取得し、デバイス情報と環境情報とに基づいて、レイトレース法を用いた第１のシミュレーションにより、受信機が設置される複数の設置候補位置のそれぞれの中心にある設置候補点１４〜１６と、設置候補点１４〜１６のそれぞれに対して、第１の距離以内に設定される近傍点１４ａ〜１４ｄ，１５ａ〜１５ｄ，１６ａ〜１６ｄと、における第１の受信強度を計算し、第１の受信強度の計算結果に基づいて、各設置候補位置の第２の受信強度を計算し、第２の受信強度に基づいて、受信機の設置位置を決定し設置位置を出力する。【選択図】図１

Description

本発明は、無線機器の設置位置決定装置、無線機器の設置位置決定方法及び無線機器の設置位置決定プログラムに関する。

無線機器である送信機や受信機の、施設内などにおける設置位置を決定する際に、幾何光学的理論に基づいて電波経路を算出する手法であるレイトレース法を用いる技術がある。従来、無線機器の設置位置決定の際に、レイトレース法を用いて算出された電波経路内に構造物が存在する確率を用いて、電波強度を算出し、電波経路の利用可能性を評価する技術があった（たとえば、特許文献１参照）。

特開２００９−２９０３３３号公報

レイトレース法を用いたシミュレーションにより受信機の設置位置を決定する場合、複数の点における受信強度を算出することになる。しかし、マルチパスなどの影響で発生する空間フェージングにより、その点の近傍に受信強度の弱い位置が存在する可能性がある。このため、ある設置候補位置の受信強度として算出されるある点の受信強度は、空間フェージングの影響を受ける実測値に対して誤差が大きい場合がある。

１つの側面では、本発明は、受信機の設置候補位置の受信強度の算出精度を向上することを目的とする。

１つの実施態様では、送信機及び前記送信機が送信する電波を受信する受信機に関するデバイス情報と、前記送信機及び前記受信機による送受信が行われる環境に関する環境情報と、を記憶する記憶部と、前記デバイス情報と前記環境情報とを前記記憶部から取得し、前記デバイス情報と前記環境情報とに基づいて、レイトレース法を用いた第１のシミュレーションにより、前記受信機が設置される複数の設置候補位置のそれぞれの中心にある複数の設置候補点と、前記複数の設置候補点のそれぞれに対して、第１の距離以内に設定される複数の近傍点と、における第１の受信強度を計算し、前記第１の受信強度の計算結果に基づいて、前記複数の設置候補位置のそれぞれの第２の受信強度を計算し、前記第２の受信強度に基づいて、前記受信機の設置位置を決定し前記設置位置を出力する、処理部と、を有する無線機器の設置位置決定装置が提供される。

また、１つの実施態様では、コンピュータが実行する無線機器の設置位置決定方法が提供される。また、１つの実施態様では、無線機器の設置位置決定プログラムが提供される。

１つの側面では、本発明は、受信機の設置候補位置の受信強度の算出精度を向上できる。

第１の実施の形態の無線機器の設置位置決定装置の一例を示す図である。 設置位置決定装置のハードウェア例を示すブロック図である。 設置位置決定装置の機能例を示すブロック図である。 レイアウト情報と移動体情報の一例を示す図である。 デバイス情報の一例を示す図である。 設置位置決定方法の一例の流れを示すフローチャートである。 レイアウト情報作成処理の一例の流れを示すフローチャートである。 レイアウト作成結果の一例を示す図である。 デバイス情報作成処理の一例の流れを示すフローチャートである。 近傍点の設定の一例を示す図である。 移動体情報作成処理の一例の流れを示すフローチャートである。 移動体モデルの移動範囲の一例を示す図である。 静止シミュレーションが行われる環境をディスプレイに表示した例を示す図である。 静止シミュレーション結果の一例を示す図である。 ある設置候補点とその全ての近傍点について移動体を考慮したシミュレーションを行った結果の一例を示す図である。 移動体シミュレーションが行われる環境をディスプレイに表示した例を示す図である。 受信強度の推定例を示す図である。 平均値の算出例を示す図である。 ２つの送信機のそれぞれについて算出された、３つの設置候補位置の受信強度の一例を示す図である。 受信機の設置位置の表示例を示す図である。 効果を評価するために用いた各種の設定例を示す図である。 １つの設置候補点を中心とした設置候補位置における実測結果とシミュレーション結果の例を示す図である。 各設置候補点におけるシミュレーション結果と実測結果との誤差の例を示す図である。

以下、発明を実施するための形態を、図面を参照しつつ説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態の無線機器の設置位置決定装置の一例を示す図である。

設置位置決定装置１０は、たとえば、ＩｏＴ（Internet of Things）システムに含まれる無線ノードである無線機器（特に受信機）の設置位置を決定するコンピュータである。
設置位置決定装置１０は、記憶部１１及び処理部１２を有する。

記憶部１１は、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの揮発性の記憶装置、または、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）やＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの不揮発性の記憶装置である。

記憶部１１は、デバイス情報１１ａ、環境情報１１ｂを記憶する。
デバイス情報１１ａは、送信機及び送信機が送信する電波を受信する受信機に関する情報である。デバイス情報１１ａには、たとえば、送信機が設置される座標、受信機が設置される候補の位置を示す複数の設置候補点の座標、送信機及び受信機のアンテナの種類、チルト角、指向方向、送信周波数、送信電力などが含まれる。

環境情報１１ｂは、送信機及び受信機による送受信が行われる環境に関する情報である。環境情報１１ｂには、たとえば、送信機及び受信機による送受信が行われる環境にある物体（壁など）や移動体の座標、材質、電気的特性などが含まれる。

なお、設置位置決定装置１０が、ユーザによる入力を受け付けて、その入力に基づいて、デバイス情報１１ａや環境情報１１ｂを作成してもよいし、設置位置決定装置１０は、他の装置からデバイス情報１１ａや環境情報１１ｂを取得してもよい。

処理部１２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＤＳＰ（Digital Signal Processor）などの演算処理装置としてのプロセッサである。ただし、処理部１２は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などの特定用途の電子回路を含んでもよい。プロセッサは、ＲＡＭなどのメモリに記憶されたプログラムを実行する。なお、複数のプロセッサの集合を「マルチプロセッサ」または単に「プロセッサ」ということがある。

処理部１２は、デバイス情報１１ａと環境情報１１ｂとを記憶部１１から取得する（読み出す）。そして、処理部１２は、デバイス情報１１ａと環境情報１１ｂとに基づいて、レイトレース法を用いたシミュレーションにより、複数の設置候補点と複数の設置候補点のそれぞれに対して第１の距離以内に設定される複数の近傍点と、における受信強度を計算する。複数の設置候補点は、受信機が設置される複数の設置候補位置のそれぞれの中心にある点である。

その後、処理部１２は、受信強度の計算結果に基づいて、複数の設置候補位置のそれぞれの受信強度を計算し、計算した受信強度に基づいて、受信機の設置位置を決定し、設置位置を出力する。近傍点の設定方法については後述する。

図１には、受信機の設置位置の決定方法の一例が示されている。
図１には、送信機が設置される位置である送信点１３と、受信機の３つの設置候補位置の中心に設定される３つの設置候補点１４，１５，１６が示されている。設置候補点１４〜１６のそれぞれには、４つの近傍点が設定されている。すなわち、設置候補点１４に対しては、近傍点１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄが設定され、設置候補点１５に対しては、近傍点１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄが設定され、設置候補点１６に対しては、近傍点１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄが設定されている。

処理部１２は、デバイス情報１１ａと環境情報１１ｂとに基づいて、レイトレース法を用いたシミュレーションにより、設置候補点１４〜１６と、近傍点１４ａ〜１４ｄ，１５ａ〜１５ｄ，１６ａ〜１６ｄと、における受信強度を計算する（ステップＳ１）。レイトレース法を用いたシミュレーションでは、送信機及び受信機による送受信が行われる環境に含まれ、電波を反射、吸収または回折させる物体１７や移動体１８を考慮して受信強度（たとえば、受信電力）が算出される。処理部１２は、受信強度の計算結果を、記憶部１１に記憶してもよい。

次に、処理部１２は、受信強度の計算結果に基づいて、複数の設置候補位置のそれぞれの受信強度を計算する（ステップＳ２）。たとえば、処理部１２は、設置候補点１４とその近傍点１４ａ〜１４ｄの受信強度の平均値を、設置候補点１４を中心とした設置候補位置の受信強度として計算する。また、処理部１２は、設置候補点１５とその近傍点１５ａ〜１５ｄの受信強度の平均値を、設置候補点１５を中心とした設置候補位置の受信強度として計算する。同様に、処理部１２は、設置候補点１６とその近傍点１６ａ〜１６ｄの受信強度の平均値を、設置候補点１６を中心とした設置候補位置の受信強度として計算する。

その後、処理部１２は、決定した各設置候補位置の受信強度に基づいて、受信機の設置位置を決定し、設置位置を出力する（ステップＳ３）。たとえば、処理部１２は、受信強度が最も高い設置候補位置を、受信機の設置位置として決定する。処理部１２が出力する設置位置は、たとえば、記憶部１１に記憶される。また、処理部１２は、決定した設置位置を図示しない表示装置に表示させてもよい。

このように、設置位置決定装置１０は、受信機の設置位置決定のためにレイトレース法を用いたシミュレーションで各設置候補位置の受信強度を求める際、設置候補点ごとに設けた近傍点においても受信強度を計算する。そして、設置位置決定装置１０は、その計算結果に基づいて各設置候補位置の受信強度を算出する。これにより、レイトレース法を用いたシミュレーションを用いた場合でも、マルチパスなどの影響で発生する空間フェージングの影響が反映され、設置候補位置の受信強度の計算精度が向上する。このため、より安定した無線通信を行える設置位置を決定できる。

なお、上記の例は１つの送信機が用いられる場合について説明したが、これに限定されない。送信機が複数用いられる場合には、各送信機が送信する電波の受信強度が算出される。そして、各設置候補点のうち、たとえば、全送信機が送信する電波の受信強度についての上記平均値が、基準値（たとえば、受信機の受信感度）よりも高くなる設置候補位置を、受信機の設置位置とするようにしてもよい。

ところで、上記第１の実施の形態の設置位置決定装置１０では、複数の近傍点についても受信強度の計算が行われるため、特に、移動体の配置パターン（配置位置）が多い場合には計算量が増え、計算時間が長くなる可能性がある。以下、その計算量及び計算時間を削減可能な第２の実施の形態の設置位置決定装置について説明する。

（第２の実施の形態）
図２は、設置位置決定装置のハードウェア例を示すブロック図である。
設置位置決定装置２０は、ＣＰＵ２１、ＲＡＭ２２、ＨＤＤ２３、画像信号処理部２４、入力信号処理部２５、媒体リーダ２６及び通信インタフェース２７を有する。上記ユニットは、バスに接続されている。

ＣＰＵ２１は、プログラムの命令を実行する演算回路を含むプロセッサである。ＣＰＵ２１は、ＨＤＤ２３に記憶されたプログラムやデータの少なくとも一部をＲＡＭ２２にロードし、プログラムを実行する。なお、ＣＰＵ２１は複数のプロセッサコアを備えてもよく、設置位置決定装置２０は複数のプロセッサを備えてもよく、以下で説明する処理を複数のプロセッサまたはプロセッサコアを用いて並列に実行してもよい。また、複数のプロセッサの集合（マルチプロセッサ）を「プロセッサ」と呼んでもよい。

ＲＡＭ２２は、ＣＰＵ２１が実行するプログラムやＣＰＵ２１が演算に用いるデータを一時的に記憶する揮発性の半導体メモリである。なお、設置位置決定装置２０は、ＲＡＭ以外の種類のメモリを備えてもよく、複数個のメモリを備えてもよい。

ＨＤＤ２３は、ＯＳ（Operating System）やミドルウェアやアプリケーションソフトウェアなどのソフトウェアのプログラム、及び、データを記憶する不揮発性の記憶装置である。プログラムには、たとえば、設置位置決定処理を設置位置決定装置２０に実行させるプログラムが含まれる。なお、設置位置決定装置２０は、フラッシュメモリやＳＳＤ（Solid State Drive）などの他の種類の記憶装置を備えてもよく、複数の不揮発性の記憶装置を備えてもよい。

画像信号処理部２４は、ＣＰＵ２１からの命令にしたがって、設置位置決定装置２０に接続されたディスプレイ２４ａに画像を出力する。ディスプレイ２４ａとしては、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ：Plasma Display Panel）、有機ＥＬ（ＯＥＬ：Organic Electro-Luminescence）ディスプレイなどを用いることができる。

入力信号処理部２５は、設置位置決定装置２０に接続された入力デバイス２５ａから入力信号を取得し、ＣＰＵ２１に出力する。入力デバイス２５ａとしては、マウスやタッチパネルやタッチパッドやトラックボールなどのポインティングデバイス、キーボード、リモートコントローラ、ボタンスイッチなどを用いることができる。また、設置位置決定装置２０に、複数の種類の入力デバイスが接続されていてもよい。

媒体リーダ２６は、記録媒体２６ａに記録されたプログラムやデータを読み取る読み取り装置である。記録媒体２６ａとして、たとえば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク（ＭＯ：Magneto-Optical disk）、半導体メモリなどを使用できる。磁気ディスクには、フレキシブルディスク（ＦＤ：Flexible Disk）やＨＤＤが含まれる。光ディスクには、ＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）が含まれる。

媒体リーダ２６は、たとえば、記録媒体２６ａから読み取ったプログラムやデータを、ＲＡＭ２２やＨＤＤ２３などの他の記録媒体にコピーする。読み取られたプログラムは、たとえば、ＣＰＵ２１によって実行される。なお、記録媒体２６ａは、可搬型記録媒体であってもよく、プログラムやデータの配布に用いられることがある。また、記録媒体２６ａやＨＤＤ２３を、コンピュータ読み取り可能な記録媒体ということがある。

通信インタフェース２７は、ネットワーク２７ａに接続され、ネットワーク２７ａを介して他の情報処理装置と通信を行うインタフェースである。通信インタフェース２７は、スイッチなどの通信装置とケーブルで接続される有線通信インタフェースでもよいし、基地局と無線リンクで接続される無線通信インタフェースでもよい。

次に、設置位置決定装置２０の機能及び処理手順を説明する。
図３は、設置位置決定装置の機能例を示すブロック図である。
設置位置決定装置２０は、測量結果記憶部３１、レイアウト情報作成部３２、移動体情報作成部３３、環境情報記憶部３４、デバイス情報作成部３５、デバイス情報記憶部３６、静止シミュレーション部３７を有する。さらに設置位置決定装置２０は、最大最小点抽出部３８、移動体シミュレーション部３９、受信強度推定部４０、設置位置決定／出力部４１、計算結果記憶部４２を有する。

測量結果記憶部３１、環境情報記憶部３４、デバイス情報記憶部３６、計算結果記憶部４２は、たとえば、ＲＡＭ２２またはＨＤＤ２３に確保した記憶領域を用いて実装できる。その他の機能ブロックは、たとえば、ＣＰＵ２１が実行するプログラムモジュールを用いて実装できる。

測量結果記憶部３１は、送信機と受信機を用いた無線通信を行う環境に対する測量結果を記憶する。測量は、たとえば、３Ｄスキャナによって行われる。その場合、測量結果は、３次元データである。

レイアウト情報作成部３２は、測量結果記憶部３１から測量結果を取得する。そして、レイアウト情報作成部３２は、たとえば、ユーザによる入力を受け付けて、その入力に基づいて、測量結果に含まれるオブジェクトに対して、面の作成、厚さの設定、材質の指定などを行うことで、レイアウト情報を作成する。また、レイアウト情報作成部３２は、フロアマップなどの２次元画像を取得し、ユーザによる入力に基づいて、面の作成、厚さの設定、材質の指定などを行うことで、レイアウト情報を作成することも可能である。

移動体情報作成部３３は、たとえば、ユーザによる入力を受け付けて、その入力に基づいて、移動体に関する移動体情報を作成する。移動体情報には、たとえば、移動体をモデル化した３次元形状を表す座標、材質、移動体の配置パターン数（配置位置の数）、各配置パターンの座標などが含まれる。

環境情報記憶部３４は、レイアウト情報と移動体情報とを含む環境情報を記憶する。
デバイス情報作成部３５は、たとえば、ユーザによる入力を受け付けて、その入力に基づいて、送信機及び送信機が送信する電波を受信する受信機に関するデバイス情報を作成する。デバイス情報には、たとえば、送信機が設置される座標、受信機が設置される設置候補位置の中心に設定される設置候補点の座標、送信機及び受信機のアンテナの種類、チルト角、指向方向、送信周波数、送信電力などが含まれる。以下の説明では、デバイス情報には、さらに、各設置候補点の近傍に設定される近傍点のＩＤ（Identification）とその座標、近傍点数や、近傍点を設定するための各種パラメータ（後述する）も含まれるものとする。

デバイス情報記憶部３６は、デバイス情報を記憶する。
静止シミュレーション部３７は、環境情報とデバイス情報とに基づいて、移動体を含まない条件で行われる、レイトレース法を用いたシミュレーション（以下、静止シミュレーションという）により、全設置候補点と、全近傍点とにおける受信強度を計算する。

最大最小点抽出部３８は、静止シミュレーションの結果に基づいて、設置候補点ごとに、その設置候補点とその設置候補点に対する複数の近傍点のうち受信強度が最大の点（以下最大強度点という）と受信強度が最小の点（以下最小強度点という）とを抽出する。

移動体シミュレーション部３９は、各設置候補点とその近傍点のうち、上記最大強度点と最小強度点についてだけ、移動体を含む条件で行われる、レイトレース法を用いたシミュレーション（以下、移動体シミュレーションという）により受信強度を計算する。

受信強度推定部４０は、移動体シミュレーションを行わなかった設置候補点または近傍点について、最大強度点と最小強度点の受信強度の計算結果に基づいて、受信強度を計算（推定）する。

設置位置決定／出力部４１は、移動体シミュレーション部３９及び受信強度推定部４０が計算した受信強度に基づいて、各設置候補位置の受信強度を算出し、その受信強度に基づいて受信機の設置位置を決定し、その結果を出力する。設置位置決定／出力部４１は、決定した設置位置を計算結果記憶部４２に出力してもよいし、図２に示したディスプレイ２４ａに表示させてもよい。

計算結果記憶部４２は、設置位置決定／出力部４１が出力した受信機の設置位置を記憶する。
なお、上記の各機能ブロックは、１つの設置位置決定装置２０（コンピュータ）で実行してもよいし、複数のコンピュータで実行してもよい。たとえば、レイアウト情報作成部３２、移動体情報作成部３３、デバイス情報作成部３５の処理は別のコンピュータで実行されてもよい。その場合、設置位置決定装置２０は、別のコンピュータで作成されたレイアウト情報、移動体情報、デバイス情報を取得して、環境情報記憶部３４やデバイス情報記憶部３６に記憶する。

図４は、レイアウト情報と移動体情報の一例を示す図である。
図４には、レイアウト情報を含むレイアウト情報テーブル３４ａと、移動体情報を含む移動体情報テーブル３４ｂと、材質に関する情報を含む材質情報テーブル３４ｃが示されている。

レイアウト情報テーブル３４ａは、オブジェクトのＩＤと、作成された面の４つの座標と、その材質のＩＤを含む。材質のＩＤは、材質情報テーブル３４ｃから選択される。
移動体情報テーブル３４ｂは、移動体のＩＤと、移動体モデルのファイル名と、移動体の配置パターン数と、各配置パターンの座標（配置座標）を含む。移動体モデルのファイル名は、移動体をモデル化した３次元形状を表す座標や材質など、レイアウト情報テーブル３４ａや材質情報テーブル３４ｃと同様の情報を含むファイルの名前である。図示を省略しているが、そのファイルも、たとえば、環境情報記憶部３４に記憶されている。

材質情報テーブル３４ｃは、材質のＩＤと、その材質の厚さ、電気特性（比誘電率や導電率などの特性データ）を含む。
図５は、デバイス情報の一例を示す図である。

図５には、送信機に関する情報を含む送信機情報テーブル３６ａと、受信機に関する情報を含む受信機情報テーブル３６ｂと、アンテナ情報テーブル３６ｃが示されている。さらに、図５の例では、近傍点に関する情報を含む近傍点情報テーブル３６ｄと、近傍点の設定に関する情報を含む近傍点設定情報テーブル３６ｅが示されている。

送信機情報テーブル３６ａは、送信機のデバイスＩＤと、送信機が設置される座標、送信機で用いられるアンテナのＩＤ、送信周波数、送信電力、チルト角、指向方向を含む。アンテナのＩＤは、アンテナ情報テーブル３６ｃから選択される。

受信機情報テーブル３６ｂは、受信機のデバイスＩＤと、設置候補点のＩＤ、設置候補点の座標、受信機で用いられるアンテナのＩＤ、チルト角、指向方向を含む。さらに受信機情報テーブル３６ｂは、設置候補点の近傍に設定される近傍点の情報のＩＤ、近傍点数を含む。さらに、受信機情報テーブル３６ｂは、図５に示すように、最大最小点抽出部３８が抽出した最大強度点と最小強度点のＩＤを含んでいてもよい。最大強度点と最小強度点は、送信機ごと、且つ、設置候補点（設置候補位置）ごとに求められる。たとえば、図５の例の“Ｒｘ１：ＮＰ１／ＮＰ５”は、設置候補点ＩＤが“Ｒｘ１”の設置候補点の複数の近傍点のうち、近傍点ＩＤが、“ＮＰ１”である近傍点が最大強度点であり、“ＮＰ５”である近傍点が最小強度点であることを示している。

アンテナ情報テーブル３６ｃは、アンテナのＩＤと、そのアンテナの指向性（極座標系の２種類の角度で表される）を含む。
近傍点情報テーブル３６ｄは、近傍点情報のＩＤ、その近傍点情報に含まれる近傍点のＩＤ、その近傍点の座標を含む。さらに、近傍点情報テーブル３６ｄは、図５に示すように、静止シミュレーションにより算出された近傍点における送信機ごとの受信強度を含んでいてもよい。また、近傍点情報テーブル３６ｄは、図５に示すように、移動体シミュレーションにより算出された、または受信強度推定部４０により推定された、送信機ごと及び移動体の配置パターン（“ｐ１”、“ｐ２”など）ごとの受信強度を含んでいてもよい。

近傍点設定情報テーブル３６ｅは、近傍点の設定範囲、設定範囲と電波の波長との比率、近傍点の設定間隔、設定間隔と電波の波長との比率を含む。たとえば、デバイス情報作成部３５は、ユーザにより設定範囲と電波の波長との比率や設定間隔と電波の波長との比率が設定された場合に、それらの比率に基づいて近傍点の設定範囲と、設定間隔を計算してもよい。

（設置位置決定方法の例）
以下、図３に示した設置位置決定装置２０を用いた受信機の設置位置決定方法の例を説明する。

なお、設置位置決定装置２０による処理に先だって、送信機や受信機が設置される環境についての調査や、たとえば、３Ｄスキャナを用いた測量が行われる。設置位置決定装置２０は、測量結果を取得し測量結果記憶部３１に記憶する。

図６は、設置位置決定方法の一例の流れを示すフローチャートである。
（ステップＳ１０）レイアウト情報作成部３２は、測量結果記憶部３１から測量結果を取得し、たとえば、ユーザによる入力を受け付けて、その入力に基づいて、レイアウト情報を作成する。

（ステップＳ１１）デバイス情報作成部３５は、たとえば、ユーザによる入力を受け付けて、その入力に基づいて、送信機と受信機に関するデバイス情報を作成する。
（ステップＳ１２）移動体情報作成部３３は、たとえば、ユーザによる入力を受け付けて、その入力に基づいて、移動体に関する移動体情報を作成する。

（ステップＳ１３）静止シミュレーション部３７は、環境情報とデバイス情報とに基づいて、静止シミュレーションを行い、全設置候補点と、全近傍点とにおける受信強度を計算する。

（ステップＳ１４）最大最小点抽出部３８は、静止シミュレーションによる受信強度の計算結果に基づいて、設置候補点ごとに、その設置候補点とその設置候補点に対する複数の近傍点から、最大強度点と最小強度点とを抽出する。

（ステップＳ１５）移動体シミュレーション部３９は、各設置候補点とその近傍点のうち、上記最大強度点と最小強度点についてだけ、移動体シミュレーションを行い、移動体の配置パターンごとの受信強度を計算する。

（ステップＳ１６）受信強度推定部４０は、移動体シミュレーションを行わなかった設置候補点または近傍点について、移動体シミュレーションを行った最大強度点と最小強度点の受信強度の計算結果に基づいて、受信強度を計算（推定）する。

（ステップＳ１７）設置位置決定／出力部４１は、移動体シミュレーション部３９及び受信強度推定部４０が計算した受信強度に基づいて、各設置候補位置の受信強度を計算し、その受信強度に基づいて受信機の設置位置を決定し、その結果を出力する。

なお、上記ステップＳ１０〜Ｓ１７の処理の順序は、一例であり、上記の順序に限定されるものではない。たとえば、ステップＳ１１，Ｓ１２の処理順序は入れ替えてもよい。
以下、上記各ステップの処理の一例を説明する。

図７は、レイアウト情報作成処理の一例の流れを示すフローチャートである。
（ステップＳ１０ａ）レイアウト情報作成部３２は、測量結果記憶部３１から測量結果を取得し、測量結果に基づく３次元データを、たとえば、図２に示したディスプレイ２４ａに３次元画像として表示させる。そして、ユーザの入力デバイス２５ａの操作によるオブジェクトの作成を受け付ける。もしくは、レイアウト情報作成部３２は、２次元画像データを表示させ、オブジェクトの作成を受け付ける。

そして、レイアウト情報作成部３２は、オブジェクトの面を作成する。面は、たとえば、４つの座標で表される。
（ステップＳ１０ｂ）レイアウト情報作成部３２は、ユーザの入力デバイス２５ａの操作により入力される、オブジェクトの厚さ情報（たとえば、壁の厚さ）を取得する。

（ステップＳ１０ｃ）レイアウト情報作成部３２は、ユーザの入力デバイス２５ａの操作により入力される、オブジェクトの材質情報を取得する。たとえば、図４に示した材質情報テーブル３４ｃの材質ＩＤが、ユーザによって指定され、レイアウト情報作成部３２は、その材質ＩＤを材質情報として取得する。

（ステップＳ１０ｄ）レイアウト情報作成部３２は、ユーザから作成する全オブジェクトの情報を取得したか否かを判定する。新たなオブジェクトの作成を要求する信号を受け付けた場合には、ステップＳ１０ａからの処理が繰り返され、オブジェクトの作成が終了した旨の信号を受け付けた場合には、ステップＳ１０ｅの処理が行われる。

（ステップＳ１０ｅ）レイアウト情報作成部３２は、ステップＳ１０ｄまでの処理で取得した情報を、たとえば、図４に示したようなレイアウト情報テーブル３４ａや材質情報テーブル３４ｃに登録することで、レイアウト情報を環境情報記憶部３４に記憶する。これにより、レイアウト情報の作成が終了する。

図８は、レイアウト作成結果の一例を示す図である。図８には、ある施設内の３次元画像が示されている。天井５０、壁５１、床５２、机５３などのオブジェクトが示されている。

なお、上記ステップＳ１０ｂ，Ｓ１０ｃの処理の順序は、一例であり、上記の順序に限定されるものではなく、適宜処理の順序を入れ替えてもよい。
図９は、デバイス情報作成処理の一例の流れを示すフローチャートである。

（ステップＳ１１ａ，Ｓ１１ｂ，Ｓ１１ｃ，Ｓ１１ｄ）デバイス情報作成部３５は、ユーザの入力デバイス２５ａの操作により入力される、送信機の設置位置、送信周波数及び送信電力、アンテナＩＤ、チルト角及び指向方向を取得する。

（ステップＳ１１ｅ）デバイス情報作成部３５は、設置する全送信機の情報を取得したか否かを判定する。たとえば、デバイス情報作成部３５は、ユーザの入力デバイス２５ａの操作により入力される、送信機の設定が終了した旨の信号を受け付けた場合には、ステップＳ１１ｆの処理に進む。たとえば、デバイス情報作成部３５は、ユーザの入力デバイス２５ａの操作により入力される、新たな送信機の設定を要求する旨の信号を受け付けた場合には、ステップＳ１１ａからの処理を繰り返す。

（ステップＳ１１ｆ）デバイス情報作成部３５は、ユーザの入力デバイス２５ａの操作により入力される、受信機の設置候補位置（設置候補点）を取得する。設置候補点は、複数入力される。たとえば、図８に示したような３次元データが表示されるディスプレイ２４ａの画面上で、ユーザがマウスなどの入力デバイス２５ａで、設置候補点を指定することで、デバイス情報作成部３５は、設置候補点の座標を取得してもよい。

（ステップＳ１１ｇ）デバイス情報作成部３５は、ユーザの入力デバイス２５ａの操作により入力される、近傍点の設定範囲と設定間隔を取得する。
（ステップＳ１１ｈ）デバイス情報作成部３５は、取得した近傍点の設定範囲と設定間隔とに基づいて、設置候補点のそれぞれに対して、複数の近傍点を設定する。

図１０は、近傍点の設定の一例を示す図である。
設置候補点６０から長さｄ１の距離の位置に複数の近傍点（たとえば、近傍点６１ａ）が設定されているともに、さらにその周囲に長さｄ１の間隔で複数の近傍点（たとえば、近傍点６１ｂ）が設定されている。複数の近傍点は、設置候補点６０から、長さＬ１の範囲の矩形領域内に設定されている。

近傍点は、設置候補点６０に対する空間フェージングの空間相関を考慮して設定される。
空間フェージングは、レイリー分布や仲上−ライス分布で表現できる。レイリー分布に従う空間フェージングは、レイリーフェージングと呼ばれる。図１０には、レイリーフェージングの空間相関特性の一例が示されている。縦軸が相関係数を示し、横軸が受信点（図１０の例では設置候補点６０からの距離）を示している。

たとえば、唐沢好男著、「ディジタル移動通信の電波伝搬基礎」、初版、株式会社コロナ社、２００３年３月１７日、ｐ．６７、ｐ．８８を参照すると、受信点からの距離が電波の波長λの０．４倍程度とすることで、空間相関が０に近くなることがわかる。

そこで、たとえば、空間相関が０に近くなる位置に近傍点を設定する場合には、設置候補点６０からの距離が０．４λとなる位置に近傍点が設定されるように、ｄ１＝０．４λなどと、波長の定数倍になるように長さｄ１が設定される。

一方、長さＬ１は、計算精度や計算量を鑑みて設定される。長さＬ１が長いほど（設置範囲が広いほど）、多くの近傍点が設定されるため、後述の受信強度の推定処理の際の計算精度が向上することが期待されるが、計算量が増加する。図１０の例で、ｄ１＝０．４λ、Ｌ１＝０．８λとした場合、設置候補点６０の周りに、２４個の近傍点が設定される。

なお、デバイス情報作成部３５は、ユーザの入力デバイス２５ａの操作により入力される、近傍点の設定範囲と波長との比率（上記の例では０．８）や、近傍点の設定間隔と波長との比率（上記の例では０．４）を取得してもよい。そして、デバイス情報作成部３５は、それらの比率に基づいて、近傍点の設定範囲と、近傍点の設定間隔を算出して、図５に示したような近傍点設定情報テーブル３６ｅに登録してもよい。

また、上記の例では、設置候補点６０に対して一平面上に近傍点を設定しているが、設置候補点６０の周囲に３次元的に近傍点を設定してもよい。
（ステップＳ１１ｉ，Ｓ１１ｊ）デバイス情報作成部３５は、ユーザの入力デバイス２５ａの操作により入力される、受信機のアンテナＩＤ、チルト角及び指向方向を取得する。

（ステップＳ１１ｋ）デバイス情報作成部３５は、設置する全受信機の情報を取得したか否かを判定する。たとえば、デバイス情報作成部３５は、ユーザの入力デバイス２５ａの操作により入力される、受信機の設定が終了した旨の信号を受け付けた場合には、ステップＳ１１ｌの処理に進む。たとえば、デバイス情報作成部３５は、ユーザの入力デバイス２５ａの操作により入力される、新たな受信機の設定を要求する旨の信号を受け付けた場合には、ステップＳ１１ｆからの処理を繰り返す。

（ステップＳ１１ｌ）デバイス情報作成部３５は、ステップＳ１１ｋまでの処理で取得した情報を、たとえば、送信機情報テーブル３６ａ、受信機情報テーブル３６ｂ、近傍点情報テーブル３６ｄに登録することで、デバイス情報を環境情報記憶部３４に記憶する。これにより、デバイス情報の作成が終了する。

なお、上記ステップＳ１１ａ〜Ｓ１１ｌの処理の順序は、一例であり、上記の順序に限定されるものではなく、適宜処理の順序を入れ替えてもよい。
図１１は、移動体情報作成処理の一例の流れを示すフローチャートである。

（ステップＳ１２ａ）移動体情報作成部３３は、ユーザの入力デバイス２５ａの操作による移動体モデルの選択を受け付ける。たとえば、ユーザにより、所望の移動体モデルの３次元形状を表す座標や材質などを含むファイルが指定される。

（ステップＳ１２ｂ）移動体情報作成部３３は、たとえば、ユーザの入力デバイス２５ａの操作により入力される移動体モデルの移動範囲に基づいて、移動体モデルの配置パターンを設定する。

図１２は、移動体モデルの移動範囲の一例を示す図である。
図１２には、図８に示した施設の３次元データに、人の移動体モデル５５を配置する例が示されている。たとえば、ユーザの入力デバイス２５ａの操作により、ディスプレイ２４ａの画面上で、移動体モデル５５が移動する移動範囲５６が設定される。移動体情報作成部３３は、設定された移動範囲５６において、所定の間隔で移動体モデル５５が配置される位置（配置パターン）を設定する。

（ステップＳ１２ｃ）移動体情報作成部３３は、全ての移動体モデルが選択されたか否かを判定する。全ての移動体モデルが選択されていない場合には、ステップＳ１２ａからの処理が繰り返され、全ての移動体モデルが選択された場合には、ステップＳ１２ｄの処理が行われる。

（ステップＳ１２ｄ）移動体情報作成部３３は、たとえば、指定された移動体モデルのファイル名や、設定した配置パターンの座標、配置パターン数を、移動体情報テーブル３４ｂに登録することで、移動体情報を環境情報記憶部３４に記憶する。これにより、移動体情報の作成が終了する。

次に、ステップＳ１３の静止シミュレーションの一例を説明する。
静止シミュレーション部３７は、たとえば、図４に示した環境情報記憶部３４に記憶されている環境情報のうち、レイアウト情報テーブル３４ａと材質情報テーブル３４ｃの情報を取得する。そして、静止シミュレーション部３７は、取得した情報に基づいて、移動体については考慮せずに、レイトレース法を用いたシミュレーションにより、全設置候補点と、全近傍点とにおける受信強度を計算する。

図１３は、静止シミュレーションが行われる環境をディスプレイに表示した例を示す図である。
図１３には、図８に示した施設内の３次元画像に送信点、受信機の設置候補点、近傍点が設定された様子が示されている。図１３の例では、２つの送信機による送信点７０，７１と、受信機の３つの設置候補点７２，７３，７４と、設置候補点７２〜７４のそれぞれに対して設定された複数の近傍点（たとえば、近傍点７２ａ，７３ａ，７４ａ）が示されている。

静止シミュレーション部３７は、送信点７０，７１のそれぞれから送信される電波の、全設置候補点と、全近傍点とにおける受信強度を計算する。近傍点の受信強度は、たとえば、図５に示したような近傍点情報テーブル３６ｄに登録される。また、設置候補点の受信強度も、たとえば、図５に示したような受信機情報テーブル３６ｂに登録されるようにしてもよい。

次に、ステップＳ１４の処理の一例を説明する。
図１４は、静止シミュレーション結果の一例を示す図である。縦軸は受信強度を示すＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）［ｄＢｍ］を表し、横軸は、設置候補点ＩＤと近傍点ＩＤを表している。

図１４の例では、設置候補点ＩＤがＲｘ１である設置候補点の近傍に、近傍点ＩＤがＮＰ１〜ＮＰ８の８つの近傍点が設定されている場合の、静止シミュレーションで得られる各点におけるＲＳＳＩが示されている。

ステップＳ１４の処理では、最大最小点抽出部３８は、上記のような静止シミュレーション結果に基づいて、設置候補点ごとに、その設置候補点とその設置候補点に対する複数の近傍点の中から最大強度点と最小強度点とを抽出する。

図１４に示すような静止シミュレーション結果が得られた場合には、近傍点ＩＤがＮＰ４である近傍点が、最大強度点として抽出され、近傍点ＩＤがＮＰ５である近傍点が、最小強度点として抽出される。最大最小点抽出部３８は、抽出した最大強度点のＩＤと、最小強度点のＩＤを、たとえば、図５に示した受信機情報テーブル３６ｂに登録する。

次に、ステップＳ１５の処理の一例を説明する。
移動体シミュレーション部３９は、たとえば、受信機情報テーブル３６ｂに登録された最大強度点のＩＤと、最小強度点のＩＤとを取得する。そして、移動体シミュレーション部３９は、最大強度点と最小強度点についてだけ、移動体シミュレーションを行い、移動体の各配置パターンについての受信強度を計算する。

以下、最大強度点と最小強度点についてだけ、移動体シミュレーションを行う理由を説明する。
図１５は、ある設置候補点とその全ての近傍点について移動体を考慮したシミュレーションを行った結果の一例を示す図である。縦軸はＲＳＳＩの累積分布関数（ＣＤＦ：Cumulative Distribution Function）を表し、横軸はＲＳＳＩ［ｄＢｍ］を表している。

図１５には、静止シミュレーションにおいて図１４に示したようなＲＳＳＩを示す設置候補点と８つの近傍点のそれぞれについて、移動体の配置パターンごとのＲＳＳＩのＣＤＦが示されている。

プロット群８０は、設置候補点ＩＤがＲｘ１の設置候補点におけるＲＳＳＩのＣＤＦを示す。プロット群８１は、近傍点ＩＤがＮＰ１の近傍点におけるＲＳＳＩのＣＤＦ、プロット群８２は、近傍点ＩＤがＮＰ２の近傍点におけるＲＳＳＩのＣＤＦ、プロット群８３は、近傍点ＩＤがＮＰ３の近傍点におけるＲＳＳＩのＣＤＦを示す。プロット群８４は、近傍点ＩＤがＮＰ４の近傍点におけるＲＳＳＩのＣＤＦ、プロット群８５は、近傍点ＩＤがＮＰ５の近傍点におけるＲＳＳＩのＣＤＦ、プロット群８６は、近傍点ＩＤがＮＰ６の近傍点におけるＲＳＳＩのＣＤＦを示す。プロット群８７は、近傍点ＩＤがＮＰ７の近傍点におけるＲＳＳＩのＣＤＦ、プロット群８８は、近傍点ＩＤがＮＰ８の近傍点におけるＲＳＳＩのＣＤＦを示す。

移動体シミュレーションで得られるＲＳＳＩの変動は、静止シミュレーションで得られた受信強度が小さい設置候補点または近傍点ほど、大きくなる。
このため、静止シミュレーションで最小強度点となる近傍点ＩＤがＮＰ５の近傍点では、プロット群８５に示すように、ＲＳＳＩの変動が最も大きい。一方、静止シミュレーションで最大強度点となる近傍点ＩＤがＮＰ４の近傍点では、プロット群８４に示すように、ＲＳＳＩの変動が最も少ない。

したがって、最大強度点と最小強度点についてだけ、移動体シミュレーションにより受信強度を計算すれば、その受信強度に基づいて、他の近傍点または設置候補点の受信強度を推定できる。

図１６は、移動体シミュレーションが行われる環境をディスプレイに表示した例を示す図である。図１６において、図１３に示した要素と同じ要素については、同一符号が付されている。

図１６には、図１３と同様に３次元画像に送信点、受信機器の設置候補点、近傍点、移動体モデルが設定されている様子が示されている。ただし、図１６の例では、移動体モデル５５が示されているとともに、設置候補点のそれぞれとその近傍点のうち、最大強度点と最小強度点の２つについては、黒塗りのプロットで示されている。図１６の例では、設置候補点７２の８つの近傍点のうち、近傍点７２ｂ，７２ｃの一方が最大強度点であり、他方が最小強度点である。また、設置候補点７３の８つの近傍点のうち、近傍点７３ａ，７３ｂの一方が最大強度点であり、他方が最小強度点である。また、設置候補点７４の８つの近傍点のうち、近傍点７４ｂ，７４ｃの一方が最大強度点であり、他方が最小強度点である。

ステップＳ１５の処理では、移動体シミュレーション部３９は、上記のような最大強度点と最小強度点についてだけ、移動体シミュレーションを行い、受信強度を計算する。近傍点の受信強度は、たとえば、図５に示したような近傍点情報テーブル３６ｄに登録される。また、設置候補点の受信強度も、たとえば、図５に示したような受信機情報テーブル３６ｂに登録されるようにしてもよい。

次に、ステップＳ１６の処理の一例を説明する。
設置候補点とその複数の近傍点との、静止シミュレーションで得られる受信強度（ＲＳＳＩ）の比率は、移動シミュレーション時にも保たれる傾向にあることが、たとえば、図１５に示したシミュレーション結果や実験から確認されている。そこで、受信強度推定部４０は、移動体シミュレーションを行わなかった設置候補点または近傍点である点ｉについて、移動体がある位置に配置されているときの受信強度ＲＳＳＩｍ_iを、たとえば、以下の式（１）に基づいて、計算する。

ＲＳＳＩｍ_i＝ＲＳＳＩｍ_max−（ＲＳＳＩｍ_max−ＲＳＳＩｍ_min）×（ＲＳＳＩｓ_max−ＲＳＳＩｓ_i）／（ＲＳＳＩｓ_max−ＲＳＳＩｓ_min） （１）
式（１）において、ＲＳＳＩｍ_maxは、移動体がある位置に配置されているときの、最大強度点における受信強度を示し、ＲＳＳＩｍ_minは、移動体がその位置に配置されているときの、最小強度点における受信強度を示している。また、ＲＳＳＩｓ_maxは、静止シミュレーションで算出された最大強度点の受信強度を示し、ＲＳＳＩｓ_minは、静止シミュレーションで算出された最小強度点の受信強度を示す。ＲＳＳＩｓ_iは、静止シミュレーションで算出された点ｉの受信強度を示す。

図１７は、受信強度の推定例を示す図である。縦軸はＲＳＳＩのＣＤＦを表し、横軸はＲＳＳＩ［ｄＢｍ］を表している。
図１７には、最大強度点におけるＲＳＳＩのＣＤＦを示すプロット群８４と、最小強度点におけるＲＳＳＩのＣＤＦを示すプロット群８５と、式（１）により計算（推定）された、設置候補点におけるＲＳＳＩのＣＤＦを示すプロット群９０が示されている。

図１７には、式（１）の、ＲＳＳＩｍ_max−ＲＳＳＩｍ_minと、ＲＳＳＩｓ_max−ＲＳＳＩｓ_minと、ＲＳＳＩｓ_max−ＲＳＳＩｓ_iの例が示されている。なお、プロット群８４，８５は、移動体シミュレーションにより得られたＲＳＳＩのＣＤＦを示しているが、プロット８４ａ，８５ａにおけるＲＳＳＩは、静止シミュレーションで得られた値と同じであるものとしている。また、プロット９０ａにおけるＲＳＳＩは、設置候補点において、静止シミュレーションで得られた値と同じであるものとしている。

たとえば、プロット９０ｂのＲＳＳＩは、同じＣＤＦをもつプロット８４ｂ，８５ｂのＲＳＳＩに基づいて算出される。すなわち、式（１）のＲＳＳＩｍ_max−ＲＳＳＩｍ_minとして、プロット８４ｂにおけるＲＳＳＩとプロット８５ｂにおけるＲＳＳＩとの差分が用いられ、ＲＳＳＩｍ_maxとしてプロット８４ｂにおけるＲＳＳＩが用いられる。

プロット群９０に含まれる他のプロットのＲＳＳＩや、図示しない他の近傍点についてのＲＳＳＩも同様に推定できるが、受信強度推定部４０は、後述の評価に使用する１つのＣＤＦの値におけるＲＳＳＩだけを推定するようにしてもよい。

また、受信強度推定部４０は、移動体シミュレーションを行わなかった全ての設置候補点または近傍点における受信強度を、推定してもよいし、移動体シミュレーションを行わなかった設置候補点における受信強度だけを推定してもよい。

次に、ステップＳ１７の処理の一例を説明する。
設置位置決定／出力部４１は、移動体シミュレーション部３９及び受信強度推定部４０が計算した受信強度に基づいて、各設置候補点の受信強度を決定する。設置位置決定／出力部４１は、たとえば、以下のような受信強度の平均値を、各設置候補位置の受信強度として算出する。この受信強度は、各設置候補点を評価するための評価値である。

たとえば、設置位置決定／出力部４１は、１つの設置候補点に対して、８つの近傍点が設定されている場合には、移動体シミュレーションで得られる２点の、あるＣＤＦの値における受信強度と、その受信強度から推定される７点の受信強度との平均値を算出する。なお、設置位置決定／出力部４１は、設置候補点についての移動体シミュレーションが行われない場合には、移動体シミュレーションで得られる２つの近傍点の、あるＣＤＦの値における受信強度と、その受信強度から推定される設置候補点の受信強度との平均値を算出してもよい。これにより、推定計算の計算量を減らすことができる。また、設置位置決定／出力部４１は、移動体シミュレーションで得られる最小強度点と最大強度点の、あるＣＤＦの値における受信強度の平均値を算出してもよい。これにより、計算量をさらに減らすことができる。ただ、多くの点の受信強度の平均値を求めた方が、評価結果の信頼性が高くなる。

図１８は、平均値の算出例を示す図である。縦軸はＲＳＳＩのＣＤＦを表し、横軸はＲＳＳＩ［ｄＢｍ］を表している。
図１８において、図１７に示した要素と同じ要素については同一符号が付されている。図１８には、移動体シミュレーションで得られる最大強度点と最小強度点のＲＳＳＩと、そのＲＳＳＩから推定される設置候補点の受信強度との平均値が、複数のプロット（たとえば、プロット９１，９２）で示されている。なお、図１８の例では、平均値を示す複数のプロットは、設置候補点の受信強度の推定値を示す複数のプロット（たとえば、プロット９０ｂ）とほぼ重なっている。

移動体シミュレーションで得られる最大強度点と最小強度点のＲＳＳＩと、そのＲＳＳＩから推定される他の近傍点及び設置候補点の受信強度との平均値についても、図１８のプロット９１，９２などと同様の特性となる。

設置位置決定／出力部４１は、たとえば、ＣＤＦが０．０５であるプロット９２のＲＳＳＩ（図１８の例では−３２．２ｄＢｍ）を、評価値とする。
なお、設置位置決定／出力部４１は、移動体シミュレーションで得られた最小強度点についてのＲＳＳＩ（たとえば、プロット８５ｂのＲＳＳＩ）を、評価値として決定してもよい。その場合、ステップＳ１６の受信強度の推定処理や、最大強度点についての移動体シミュレーションなどが不要になり、計算量を削減できる。ただし、決定される評価値が、上記のような平均値である評価値よりも小さくなる。

設置位置決定／出力部４１は、各設置候補位置について上記のような設置候補位置の受信強度（評価値）を決定し、たとえば、その受信強度が、設置する受信機が電波を受信可能となるＲＳＳＩの下限（受信感度）よりも大きい設置候補位置を、受信機の設置位置として決定する。たとえば、設置位置決定／出力部４１は、設置する受信機の受信感度が−８０ｄＢｍである場合、９５％の確率で受信可能とするために、ＣＤＦが０．０５のときに、受信強度が−８０ｄＢｍ以上となる設置候補位置を受信機の設置位置として決定する。

なお、設置位置決定／出力部４１は、送信機が複数ある場合には、複数の送信機からの電波に対する受信強度が、受信感度以上となる設置候補位置を受信機の設置位置とすることが望ましい。１つの受信機で複数の送信機の電波を受信可能となり、設置する受信機の数を減らすことができるためである。

図１９は、２つの送信機のそれぞれについて算出された、３つの設置候補位置の受信強度の一例を示す図である。
テーブル１００は、設置候補点ＩＤが“Ｒｘ１”、“Ｒｘ２”、“Ｒｘ３”である３つの設置候補位置について決定された受信強度を含む。受信強度は、たとえば、ＣＤＦが０．０５のときの上記平均値である。受信強度は、デバイスＩＤが“Ｔｘ１”、“Ｔｘ２”である２つの送信機のそれぞれについて決定されている。

設置位置決定／出力部４１は、設置する受信機の受信感度が−８０ｄＢｍであり、図１９のような受信強度が得られた場合、各送信機について算出された受信強度がともに受信感度を超える“Ｒｘ２”の設置候補位置を、受信機の設置位置として決定する。そして、設置位置決定／出力部４１は、決定した設置位置を計算結果記憶部４２に出力する。計算結果記憶部４２は、設置位置を記憶する。なお、計算結果記憶部４２は、図１９に示したようなテーブル１００のデータを記憶してもよい。

また、設置位置決定／出力部４１は、決定した設置位置を、図２に示したディスプレイ２４ａに表示させてもよい。
図２０は、受信機の設置位置の表示例を示す図である。

図２０では、３つの設置候補点７２〜７４のうち、設置位置として決定された設置候補点７３が強調表示されている例が示されている。
次に、本実施の形態の設置位置決定方法による効果を説明する。

図２１は、効果を評価するために用いた各種の設定例を示す図である。図２１において、前述した要素と同様の要素については同一符号が付されている。
図２１では、５つの設置候補点１１０，１１１，１１２，１１３，１１４が設定されている。

図２２は、１つの設置候補点を中心とした設置候補位置における実測結果とシミュレーション結果の例を示す図である。縦軸はＲＳＳＩのＣＤＦを表し、横軸はＲＳＳＩ［ｄＢｍ］を表している。

図２２では、移動体（人）が図２１に示した移動範囲５６を所定の配置パターンで配置されるときの設置候補点１１１を中心とした設置候補位置におけるＲＳＳＩのＣＤＦの実測結果とシミュレーション結果が示されている。

プロット群１２０は、実測結果を示し、プロット群１２１は、設置候補点１１１に近傍点を設定せず、設置候補点１１１において移動シミュレーションを行ったときのシミュレーション結果を示す。プロット群１２２，１２３は、ほぼ重なっているが、複数の丸印のプロットで示されるプロット群１２２は、設置候補点１１１に８点の近傍点を設定し合計９点のそれぞれで移動シミュレーションを行って得られたＲＳＳＩの平均値のＣＤＦを示す。複数のひし形のプロットで示されるプロット群１２３は、第２の実施の形態の設置位置決定方法を用いて得られたシミュレーション結果を示す。図２２の例では、プロット群１２３は、設置候補点１１１に設定した合計９点のうち、最大強度点と最小強度点での移動シミュレーションで得られたＲＳＳＩから他の７点のＲＳＳＩを推定し、９点のＲＳＳＩを平均した値のＣＤＦを示す。

図２２のように、設置候補点１１１に近傍点を設定せず、設置候補点１１１において移動シミュレーションを行った場合の、ＣＤＦ＝０．０５におけるＲＳＳＩの実測結果との誤差は、１１．２０ｄＢｍである。これに対して、第２の実施の形態の設置位置決定方法を用いて得られたシミュレーション結果では、ＣＤＦ＝０．０５におけるＲＳＳＩの実測結果との誤差は、５．３１ｄＢｍであり、近傍点を設定しない場合よりも誤差が小さい。

図２３は、各設置候補点におけるシミュレーション結果と実測結果との誤差の例を示す図である。
図２３では、図２１に示した設置候補点１１０〜１１４（設置候補点ＩＤ“Ｒｘ１”〜“Ｒｘ５”で示されている）のそれぞれにおける３つのシミュレーション結果と実測結果との誤差の例が示されている。シミュレーション結果と実測結果は、ＣＤＦ＝０．０５におけるＲＳＳＩ（単位はｄＢ）を示している。

３つのシミュレーション結果のうち１つ目は、近傍点を設定せずに設置候補点、１点でのシミュレーション（移動シミュレーション）を行った結果である。３つのシミュレーション結果のうち２つ目は、各設置候補点に８点の近傍点を設定し、９点でのシミュレーションを行った結果である。３つのシミュレーション結果のうち３つ目は、最大強度点と最小強度点の２点でのシミュレーションを行い、その他の７点のＲＳＳＩを推定したシミュレーション結果である。

このように、第２の実施の形態の設置位置決定方法によれば、設置候補点、１点でのシミュレーションを行う場合よりも設置候補位置のＲＳＳＩの実測値との誤差を小さくできる。つまり、設置候補位置のＲＳＳＩの計算精度を向上できる。

また、本実施の形態の設置位置決定方法を用いて得られたシミュレーション結果は、設置候補点に８点の近傍点を設定し合計９点のそれぞれで移動シミュレーションを行う場合のシミュレーション結果とほぼ同じとなる。本実施の形態の設置位置決定方法では、２点の受信強度を移動シミュレーションで計算するため、９点全ての受信強度を、移動シミュレーションで計算する場合に比べて、シミュレーション時間を約２／９に短縮できる。

また、移動体がない場合とある場合の両方のシミュレーションを行う場合のシミュレーション回数を減少できる。たとえば、シミュレーション回数＝設置候補点数×近傍点数＋設置候補点数×配置パターン数×近傍点数とする。設置候補点数、近傍点数、配置パターン数をそれぞれ１０とすると、移動体シミュレーションを全ての近傍点についても行う場合には、シミュレーション回数＝１０×１０＋１０×１０×１０＝１１００となる。これに対して、移動体シミュレーションを２つの近傍点のみで行う場合（最大強度点と最小強度点がそれぞれ近傍点の場合）、シミュレーション回数＝１０×１０＋１０×１０×２＝３００となる。つまり、移動体シミュレーションを全ての近傍点について行う場合に比べて、シミュレーション回数を減少できる。

なお、上記の処理内容は、図２に示したような設置位置決定装置２０にプログラムを実行させることで実現できる。
プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体（たとえば、記録媒体２６ａ）に記録しておくことができる。記録媒体として、たとえば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリなどを使用できる。磁気ディスクには、ＦＤ及びＨＤＤが含まれる。光ディスクには、ＣＤ、ＣＤ−Ｒ（Recordable）／ＲＷ（Rewritable）、ＤＶＤ及びＤＶＤ−Ｒ／ＲＷが含まれる。プログラムは、可搬型の記録媒体に記録されて配布されることがある。その場合、可搬型の記録媒体から他の記録媒体（たとえば、ＨＤＤ２３）にプログラムをコピーして実行してもよい。

以上、実施の形態に基づき、本発明の無線機器の設置位置決定装置、無線機器の設置位置決定方法及び無線機器の設置位置決定プログラムの一観点について説明してきたが、これらは一例にすぎず、上記の記載に限定されるものではない。

１０ 設置位置決定装置
１１ 記憶部
１１ａ デバイス情報
１１ｂ 環境情報
１２ 処理部
１３ 送信点
１４，１５，１６ 設置候補点
１４ａ〜１４ｄ，１５ａ〜１５ｄ，１６ａ〜１６ｄ 近傍点
１７ 物体
１８ 移動体

Claims (9)

1. 送信機及び前記送信機が送信する電波を受信する受信機に関するデバイス情報と、前記送信機及び前記受信機による送受信が行われる環境に関する環境情報と、を記憶する記憶部と、
   前記デバイス情報と前記環境情報とを前記記憶部から取得し、前記デバイス情報と前記環境情報とに基づいて、レイトレース法を用いた第１のシミュレーションにより、前記受信機が設置される複数の設置候補位置のそれぞれの中心にある複数の設置候補点と、前記複数の設置候補点のそれぞれに対して、第１の距離以内に設定される複数の近傍点と、における第１の受信強度を計算し、前記第１の受信強度の計算結果に基づいて、前記複数の設置候補位置のそれぞれの第２の受信強度を計算し、前記第２の受信強度に基づいて、前記受信機の設置位置を決定し前記設置位置を出力する、処理部と、
   を有する無線機器の設置位置決定装置。
2. 前記処理部は、
   前記複数の設置候補点のうちの第１の設置候補点と、前記第１の設置候補点に対して前記第１の距離以内に設定される前記複数の近傍点とから、前記環境に移動体が含まれない条件で行われる前記第１のシミュレーションにより計算される前記第１の受信強度が最大となる第１の点と、前記第１の受信強度が最小となる第２の点とを抽出し、
   前記環境に前記移動体を含む条件で行われる前記レイトレース法を用いた第２のシミュレーションを行うことにより、前記第１の点と前記第２の点とにおける第３の受信強度を計算し、
   前記第３の受信強度に基づいて、前記第２の受信強度を計算する、
   請求項１に記載の無線機器の設置位置決定装置。
3. 前記複数の設置候補点のそれぞれと、前記複数の近傍点との間隔は、前記複数の設置候補点のそれぞれに対する空間フェージングの空間相関に基づいて設定される、
   請求項１または２に記載の無線機器の設置位置決定装置。
4. 前記処理部は、
   前記第１の点と前記第２の点とにおける前記第３の受信強度に基づいて、前記第１の設置候補点または、前記第１の設置候補点に対して前記第１の距離以内に設定される前記複数の近傍点のうち、前記第１の点と前記第２の点以外における第４の受信強度を推定し、
   前記第３の受信強度と前記第４の受信強度との平均を求めることで、前記第２の受信強度を算出する、
   請求項２に記載の無線機器の設置位置決定装置。
5. 前記処理部は、
   前記第１の点と前記第２の点とにおける前記第３の受信強度に基づいて、前記第１の設置候補点の第４の受信強度を推定し、
   前記第３の受信強度と前記第４の受信強度との平均を求めることで、前記第２の受信強度を算出する、
   請求項２に記載の無線機器の設置位置決定装置。
6. 前記処理部は、
   前記第１の点と前記第２の点とにおける前記第３の受信強度の平均を求めることで、前記第２の受信強度を算出する、
   請求項２に記載の無線機器の設置位置決定装置。
7. 前記処理部は、
   前記複数の設置候補点のうちの第１の設置候補点と、前記第１の設置候補点に対して前記第１の距離以内に設定される前記複数の近傍点とから、前記環境に移動体が含まれない条件で行われる前記第１のシミュレーションにより計算される前記第１の受信強度が最小となる第１の点を抽出し、
   前記環境に前記移動体を含む条件で行われる前記レイトレース法を用いた第２のシミュレーションを行うことにより、前記第１の点における第３の受信強度を計算し、
   前記第３の受信強度に基づいて、前記第２の受信強度を決定する、
   請求項１に記載の無線機器の設置位置決定装置。
8. コンピュータが実行する無線機器の設置位置決定方法であって、
   送信機及び前記送信機が送信する電波を受信する受信機に関するデバイス情報と、前記送信機及び前記受信機による送受信が行われる環境に関する環境情報と、を記憶部から取得し、
   前記デバイス情報と前記環境情報とに基づいて、レイトレース法を用いた第１のシミュレーションにより、前記受信機が設置される複数の設置候補位置のそれぞれの中心にある複数の設置候補点と、前記複数の設置候補点のそれぞれに対して、第１の距離以内に設定される複数の近傍点と、における第１の受信強度を計算し、
   前記第１の受信強度の計算結果に基づいて、前記複数の設置候補位置のそれぞれの第２の受信強度を計算し、
   前記第２の受信強度に基づいて、前記受信機の設置位置を決定し前記設置位置を出力する、
   無線機器の設置位置決定方法。
9. コンピュータに、
   送信機及び前記送信機が送信する電波を受信する受信機に関するデバイス情報と、前記送信機及び前記受信機による送受信が行われる環境に関する環境情報と、を記憶部から取得し、
   前記デバイス情報と前記環境情報とに基づいて、レイトレース法を用いた第１のシミュレーションにより、前記受信機が設置される複数の設置候補位置のそれぞれの中心にある複数の設置候補点と、前記複数の設置候補点のそれぞれに対して、第１の距離以内に設定される複数の近傍点と、における第１の受信強度を計算し、
   前記第１の受信強度の計算結果に基づいて、前記複数の設置候補位置のそれぞれの第２の受信強度を計算し、
   前記第２の受信強度に基づいて、前記受信機の設置位置を決定し前記設置位置を出力する、
   処理を実行させる無線機器の設置位置決定プログラム。

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